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技術文章
在電動汽車的電機測試中電壓、電流、功率、功率因數、頻率等測量值的急劇變化讓人頭疼。這背后既可能源于作為運算基礎的波形數據發生了異常，也可能受到電源波動、測量環境或測量儀器的影響。為了更全面地捕捉到異常現象的發生，我們需要強大配置的測量方案。用戶可同時使用功率計和波形測量儀器，或者通過功率計的波形捕捉功能，從數值和波形數據的相關性進行驗證。
示波功率儀用于電機加速同步驗證功率波動和波形。但在同步測量的過程中也存在著不少操作難題，如因測量儀器內部時間的不同而產生的測量偏差（例如，短時間內部分數據丟失或信號電平下降等），將使波形數據的變化難以保持對齊狀態；且較為復雜的數據轉換更使長時間使用功率計測得的數值數據與波形測量儀測得的波形數據同步測量變得難上加難，針對此類疑難雜癥，橫河集成測試方案在串聯起產品矩陣的同時致力于挖掘數據測量的多種可能。
一、IS8000出馬，同步測量不是難題
在實際測量中，海量功率數據往往會蒙蔽工程師們的雙眼，海量功率數據使其難以發現其中的異常數據，雖然他們可在采集數據后使用市售電子表格軟件繪制趨勢圖找尋異常但卻常常會在重新確認時因室外溫度、濕度、試樣溫度等外部環境條件的影響而與異常失之交臂。同時某些情況下工程師們固然可以直接使用波形測量儀器的運算功能獲取相關功率值，但卻無法直接追溯到功率值所精準對應的波形。
而IS8000的出現則能從集成軟件的角度出發，在選件IEEE1588的加持下以時間同步技術為媒，連接起橫河DL950和WT5000兩大測試神器。如此一來，工程師們即可直接在PC端的同一時間軸上同時觀測WT5000的功率數據與DL950所取得的較快20MS/s、8ch的波形，并將其時序趨勢以及如圖2、3、4所示的細微異常的功率波動盡收眼底。
圖2、3、4 電壓、功率值異常時的波形數據觀測示例
二、PX8000示波功率儀在手，波形數據、周期運算不用愁
除IS8000外，PX8000也擁有著強大的數據測試功能。如圖5所示，除電壓波形、電流波形外，橫河PX8000還可將所采集到的電壓與電流波形相乘，助力用戶一鍵獲取瞬時功率及其對應的波形數值。
此外，靈活多樣的光標應用亦是PX8000示波功率儀的一大亮點。工程師們不僅可以直接使用光標讀取瞬時功率值，還能利用光標間的兩種狀態進行差分測量。如圖6所示，用戶可根據自身的測試需求從水平、垂直或標記中自行選擇合適的光標，以同時測量時間差、電壓/電流/功率差等參數。其次，用戶還能通過使用MAX4M點的用戶定義運算（波形運算、MATH）功能，計算出每個周期的功率趨勢波形（其操作界面如圖7所示），并結合光標功能測得特定周期值或周期間的差值。
在此基礎上有特殊需求用戶還能借助PX8000示波功率儀的應用軟件760881 PowerViewerPlus將相關數據傳送至PC端，進行大容量數值及波形分析。
圖5 PX8000主機的瞬時功率波形示例
圖6 PX8000的光標間運算示例
圖7 PX8000的每個周期的趨勢運算示例
在特殊環境下，橫河WT1800E的HS功能正以意想不到的特殊配置，幫助用戶輕松捕捉到直流功率的高速波動，或三相電機啟動時的高速波動。一般來說，在測量電壓和電流時，普通設備將根據每個周期或幾個周期的波形數據計算并顯示有效值，這就需要工程師們付出一定的時間以及測量成本。
然而在WT1800E的HS高速數據采集模式下，用戶卻能以更加精煉高效的方式獲取非同一般的測試體驗，其界面如圖8所示。即便在沒有一個周期的數據工況下，WT1800E也可通過橫河的信號處理方式捕捉到信號波動，并在3種濾波器的組合發力下進行高速數據采集，以窺一斑而知全豹的高精度模式，讓用戶得以在不足一個周期的信號中求出有效值，其設置方式如下：
（3）區間平均處理：對測量區間(設備默認為5ms，可根據外部輸入在1ms～100ms范圍內變化)進行平均處理。
圖8 高速數據采集在WT1800E上的顯示示例
四、國家標準，高精度測試的基石
近年來，越來越多的波形測量儀器開始配備功率計的數據運算功能，功率運算也逐漸在同步化的過程中趨向便捷，但是有關國家標準的功率測量值精度卻成為了一個繞不開的話題。而橫河功率計則是以國家標準為藍本設立了相關計量標準，可為用戶直接提供功率計的電壓、電流、有功功率等高度可靠的數據，用戶可參照圖9了解新功率校正系統；另一方面波形測量儀器的主要用途是利用電壓和電流探頭，借高帶寬和高采樣率精準捕捉并測量信號的形狀，鑒于該設備并沒有測量精度的參數設置，因此用戶需在使用時謹慎驗證其可靠性。
圖9 新功率校正系統的追溯體系圖
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